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论现代建筑中谐波的危害与防治

    

 

【论文关键词】智能建筑;谐波;公用电网  

  【论文摘要】近年来,随着国家工业化和建筑智能化水平的不断提高,现代建筑中的
谐波危害也与越来越大,本文分析了危害的产生,从两种性能滤波器的选择给出了谐波
的防治措施,仅供参考。
  
  

 

   随着技术的进步和计算机时代的到来,国家工业化和建筑智能化水平不断提高,大
容量电力整流、换流设备以及电子设备在各工业部门和电力系统及其自动控制中的广泛应
用,产生谐波的设备及数量均己剧增,并将继续增长。实践表明,来自供电系统的多种异
常波形对敏感的电子设备的正常运行构成了严重威胁,甚至毁坏硬件,数据丢失,所造
成的经济损失是巨大的。智能建筑中大量的电子设备及电气设备产生的谐波对配电系统污
染严重,随着智能建筑及智能小区的迅速发展,若治理不力,这种污染愈来愈重,将成
为公用电网的主要污染源。因此现代智能建筑电气设计中必须很慎重地考虑谐波以及它的
不良影响,综合治理好智能建筑的谐波和无功功率,对提高公用电网的电能质量以及提
高智能建筑的功能和效益等方面有十分重要的意义。
  
  1 谐波的概念
  

  国际上公认的谐波定义为: 谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频

率的整数倍 。波形畸变是指交流电力系统中电压或电流波形偏离正弦波。一个具有非正弦
波形的周期变量可以用一组正弦变量及恒定分量之和来表示。频率与原波形的频率相同的
分量称为基波,其余频率为基波整数倍的分量为谐波(hannonic)。谐波频率和基波频率的
比值称为谐波的次数。所讨论的非正弦畸变波形应该是周期性重复而且持续一段时间的过
程,所以谐波是属于稳态范畴的念。
  
  2 谐波的危害
  
  近年来,随着社会的发展、科技的进步,电力系统的谐波源也发生了很大的变化。目
前,日益增长的非线性负荷的应用引起的谐波电流将会给电缆、变压器机带来麻烦。智能
建筑中产生的谐波电压和谐波电流,对配电系统是一种污染,楼宇中的终端电气设备与
电子设备及楼宇智能化系统用电环境恶化,并的通信系统甚至配电系统以外的设备带来
危害。智能建筑中谐波主要来自于两方面,一是大量非线性负荷形成的谐波源,导致配电
系统的电压、电流发生畸变,产生谐波;二是公用电网本身具有一定的谐波含量和配电变
压器等作为谐波源产生的谐波,由网侧传输至配电系统。
  2.1 附加谐波损耗的产生谐波也能使一些大容量电力整流、换流设备以及电子设备产
生谐波损耗。一些附加谐波损耗的包括:其一,由于变压器的温度升高,它的产生由于:
谐波电流能增加变压器的铜损和漏磁损耗或者是谐波电压能增加铁损。其二,电动机过热
或者产生附加力矩,由于它使电机主磁通呈脉动性,将产生高频噪音、振动和转动的周期
变动,容易与机座发生共振现象,破坏机械设备本体,危害的严重性与谐波电压、谐波电
流以及旋转电机的型式和结构有关。其三,谐波能引起电容器过热、过压,谐波电压使电
容器产生额外的功率损耗,并联电容器其容抗随着谐波频率增大而减少,产生过电流,
加速绝缘老化进程,增加绝缘击穿故障。